- شروع کننده موضوع
- #1
parnia
کاربر نیمه‌فعال
- ارسال‌ها
- 13
- امتیاز
- 1
- نام مرکز سمپاد
- farzanegan
- شهر
- semnan
من فكر مي كنم همه مردم مي خواهند بدانند كه ما از كجا آمده ايم و جهان چگونه آغاز شده است.
استيون هاوكينگ
فيزيكدانان در پاسخ به اين پرسش كه جهان چگونه آغاز شده است، نظريه انفجار بزرگ را مطرح مي كنند. طبق اين نظريه جهان ۷۱ ميليارد سال پيش از حالتي بسيار چگال و داغ سربر آورده است. اين نظريه بر انبساط مشاهده شده فضا و بررسي قرمزگرايي مبتني است. دانشمندان بر پايه اين مشاهده ها نتيجه گرفتند كه جهان از وضعيتي كه ماده و انرژي آن در حالتي بسيار چگال و دماي زياد قرار داشت، آغاز شده است. در عين حال دانشمندان در اين مورد كه پيش از آن جهان در چه وضعيتي بود، اتفاق نظر ندارند.نظريه انفجار بزرگ كه مبتني بر ملاحظات نظري است، تاييد مشاهده هاي تجربي را نيز به همراه دارد. به لحاظ مشاهده اي اخترشناسان دريافته بودند كه سحابي هاي مارپيچ در حال دور شدن از زمين هستند، هر چند اين رصدگران نه متوجه معني كيهان شناختي اين پديده بودند و نه اصولا مي دانستند كه اين سحابي ها، كهكشان هاي ديگري غير از كهكشان راه شيري ما است. در سال ۱۹۲۷ يك كشيش كاتوليك به نام جورج لوماتره با استفاده از رابطه هاي نسبيت عام اينشتين و مشاهده پس رفت سحابي هاي مارپيچ نتيجه گرفت كه جهان ما با انفجار «اتم اوليه» آغاز شده است. اين نظريه بعدها انفجار بزرگ نام گرفت.ادويل هابل در سال ۱۹۲۹ توانست شاهدي رصدي براي نظريه لوماتره فراهم آورد. وي كشف كرد كه نور ديگر كهكشان ها قرمزگرايي دارد كه مقدار آن متناسب با فاصله آن كهكشان از زمين است. امروزه اين قانون را به نام قانون هابل مي شناسند.
طبق اصل كيهان شناسي اگر مقياس هاي بسيار بزرگ را در نظر آوريم، در جهان هيچ جهت يا مكاني بر ديگري ترجيح ندارد. هابل با توجه به اين اصل گفت كه جهان در حال انبساط است. اين ديدگاه با ديدگاه اينشتين در مورد جهان كه آن را بي پايان و ايستا مي دانست در تعارض بود.در آن زمان دو احتمال مختلف براي وضعيت جهان مطرح شد. يكي نظر انفجار بزرگ لوماتره بود كه جورج گاموف طرفدار آن بود و به گسترش آن بسيار كمك كرد و ديگر مدل حالت ايستاي فرد هويل بود. طبق اين مدل تمام نقاط جهان با گذشت زمان هيچ تغييري نمي كرد. در حقيقت هم همين فرد هويل بود كه اصطلاح انفجار بزرگ يا Big Bang را سر زبان ها انداخت. وي در يك سخنراني در سال ۱۹۴۹ بارها از نظريه لوماتره با عنوان Big Bang نام برد و آن را به تمسخر گرفت. وي سال هاي بعد هم در ديگر سخنراني هايش به تمسخر انديشه هاي لوماتره پرداخت، اما در نهايت Big Bang به عنوان نام رسمي نظريه لوماتره شناخته شد. اين دو نظريه سال هاي متمادي به موازات يكديگر گسترش يافتند و هركدام طرفداران بسياري يافتند اما با توسعه اخترشناسي شواهد رصدي از ايده انفجار بزرگ حمايت كردند و معلوم شد كه جهان از حالتي بسيار داغ و چگال آغاز شده است. از سال ۱۹۶۵ نيز كه تابش هاي ريزموج پس زمينه كيهاني كشف شد، نظريه انفجار بزرگ بهترين نظريه پردازي توجيه سرآغاز و چگونگي تكامل جهان محسوب مي شود. در حقيقت تمام كارهاي نظري در كيهان شناسي بر مبناي نظريه انفجار بزرگ يا نسخه تغيير يافته و اصلاح شده آن است. پژوهش هاي كنوني در كيهان شناسي نيز به بررسي و درك چگونگي تشكيل كهكشان ها با استفاده از نظريه انفجار بزرگ و درك رويدادها در لحظه انفجار بزرگ مربوط مي شود.طبق اين نظريه همزمان با انبساط تده اوليه چگال و داغ، دما نيز به تدريج كاهش يافت.بعد از گذشت حدود ۳۵ ۱۰ ثانيه انتقال فازي صورت گرفت كه باعث شد جهان به طور نمايي رشد كند. اين دوره را با عنوان تورم كيهاني مي شناسند.پس از آنكه تورم كيهاني متوقف شد، مواد تشكيل دهنده به صورت پلاسماي كوآرك گلوئون بودند. در اين حالت ذرات تشكيل دهنده پلاسما با سرعت هاي نسبيتي در حال حركت بودند. با گسترش و انبساط جهان دما نيز به تدريج كاهش يافت و با تركيب اجراي پلاسما با هم، پروتون ها و نوترون ها شكل گرفتند. بعدها بعضي از پروتون ها و نوترون ها با يكديگر تركيب شدند و طي فرآيندي با نام هسته زايي، هسته هاي لوتريم و هليم را به وجود آوردند. پس از گذشت حدود ۳۰۰ هزار سال از انفجار بزرگ الكترون ها نيز به اتم ها ملحق شدند و اتم ها را كه به طور عمده هيدروژن بود، به وجود آوردند. در اين زمان تابش از ماده جدا شد و در نتيجه در كل جهان مانعي در برابر نور وجود نداشت. به چنين تابش هايي، تابش ريزموج پس زمينه مي گويند.
با گذشت زمان منطقه هاي چگال تر مواد اطراف خود را جذب كردند و بزرگتر و متراكم شدند و به اين ترتيب ابرهاي گاز، ستارگان، كهكشان ها و ديگر ساختارهاي اخترشناسي كه امروزه قابل مشاهده است را به وجود آوردند.جزئيات مربوط به اين فرآيند به مقدار و نوع ماده مورد نظر بستگي دارد.البته بايد در نظر داشت هنگامي كه جهان را با استفاده از اين نظريه شرح مي دهيم، نبايد انفجار بزرگ را به صورت انفجاري از ماده در نظر گرفت كه به سرعت از يكديگر دور مي شوند تا فضايي از پيش تهي را پر كنند، بلكه در انفجار بزرگ چيزي كه منبسط مي شود، خود فضا است. همين انبساط است كه باعث مي شود فاصله بين هر دو نقطه دلخواهي در جهان افزايش يابد. با اين همه انبساط جهان در مقياس موضعي فعلي چنان كوچك است كه هر گونه ارتباطي بين قوانين فيزيك با انبساط با استفاده از تكنيك هاي فعلي غيرقابل اندازه گيري است.
استيون هاوكينگ
فيزيكدانان در پاسخ به اين پرسش كه جهان چگونه آغاز شده است، نظريه انفجار بزرگ را مطرح مي كنند. طبق اين نظريه جهان ۷۱ ميليارد سال پيش از حالتي بسيار چگال و داغ سربر آورده است. اين نظريه بر انبساط مشاهده شده فضا و بررسي قرمزگرايي مبتني است. دانشمندان بر پايه اين مشاهده ها نتيجه گرفتند كه جهان از وضعيتي كه ماده و انرژي آن در حالتي بسيار چگال و دماي زياد قرار داشت، آغاز شده است. در عين حال دانشمندان در اين مورد كه پيش از آن جهان در چه وضعيتي بود، اتفاق نظر ندارند.نظريه انفجار بزرگ كه مبتني بر ملاحظات نظري است، تاييد مشاهده هاي تجربي را نيز به همراه دارد. به لحاظ مشاهده اي اخترشناسان دريافته بودند كه سحابي هاي مارپيچ در حال دور شدن از زمين هستند، هر چند اين رصدگران نه متوجه معني كيهان شناختي اين پديده بودند و نه اصولا مي دانستند كه اين سحابي ها، كهكشان هاي ديگري غير از كهكشان راه شيري ما است. در سال ۱۹۲۷ يك كشيش كاتوليك به نام جورج لوماتره با استفاده از رابطه هاي نسبيت عام اينشتين و مشاهده پس رفت سحابي هاي مارپيچ نتيجه گرفت كه جهان ما با انفجار «اتم اوليه» آغاز شده است. اين نظريه بعدها انفجار بزرگ نام گرفت.ادويل هابل در سال ۱۹۲۹ توانست شاهدي رصدي براي نظريه لوماتره فراهم آورد. وي كشف كرد كه نور ديگر كهكشان ها قرمزگرايي دارد كه مقدار آن متناسب با فاصله آن كهكشان از زمين است. امروزه اين قانون را به نام قانون هابل مي شناسند.
طبق اصل كيهان شناسي اگر مقياس هاي بسيار بزرگ را در نظر آوريم، در جهان هيچ جهت يا مكاني بر ديگري ترجيح ندارد. هابل با توجه به اين اصل گفت كه جهان در حال انبساط است. اين ديدگاه با ديدگاه اينشتين در مورد جهان كه آن را بي پايان و ايستا مي دانست در تعارض بود.در آن زمان دو احتمال مختلف براي وضعيت جهان مطرح شد. يكي نظر انفجار بزرگ لوماتره بود كه جورج گاموف طرفدار آن بود و به گسترش آن بسيار كمك كرد و ديگر مدل حالت ايستاي فرد هويل بود. طبق اين مدل تمام نقاط جهان با گذشت زمان هيچ تغييري نمي كرد. در حقيقت هم همين فرد هويل بود كه اصطلاح انفجار بزرگ يا Big Bang را سر زبان ها انداخت. وي در يك سخنراني در سال ۱۹۴۹ بارها از نظريه لوماتره با عنوان Big Bang نام برد و آن را به تمسخر گرفت. وي سال هاي بعد هم در ديگر سخنراني هايش به تمسخر انديشه هاي لوماتره پرداخت، اما در نهايت Big Bang به عنوان نام رسمي نظريه لوماتره شناخته شد. اين دو نظريه سال هاي متمادي به موازات يكديگر گسترش يافتند و هركدام طرفداران بسياري يافتند اما با توسعه اخترشناسي شواهد رصدي از ايده انفجار بزرگ حمايت كردند و معلوم شد كه جهان از حالتي بسيار داغ و چگال آغاز شده است. از سال ۱۹۶۵ نيز كه تابش هاي ريزموج پس زمينه كيهاني كشف شد، نظريه انفجار بزرگ بهترين نظريه پردازي توجيه سرآغاز و چگونگي تكامل جهان محسوب مي شود. در حقيقت تمام كارهاي نظري در كيهان شناسي بر مبناي نظريه انفجار بزرگ يا نسخه تغيير يافته و اصلاح شده آن است. پژوهش هاي كنوني در كيهان شناسي نيز به بررسي و درك چگونگي تشكيل كهكشان ها با استفاده از نظريه انفجار بزرگ و درك رويدادها در لحظه انفجار بزرگ مربوط مي شود.طبق اين نظريه همزمان با انبساط تده اوليه چگال و داغ، دما نيز به تدريج كاهش يافت.بعد از گذشت حدود ۳۵ ۱۰ ثانيه انتقال فازي صورت گرفت كه باعث شد جهان به طور نمايي رشد كند. اين دوره را با عنوان تورم كيهاني مي شناسند.پس از آنكه تورم كيهاني متوقف شد، مواد تشكيل دهنده به صورت پلاسماي كوآرك گلوئون بودند. در اين حالت ذرات تشكيل دهنده پلاسما با سرعت هاي نسبيتي در حال حركت بودند. با گسترش و انبساط جهان دما نيز به تدريج كاهش يافت و با تركيب اجراي پلاسما با هم، پروتون ها و نوترون ها شكل گرفتند. بعدها بعضي از پروتون ها و نوترون ها با يكديگر تركيب شدند و طي فرآيندي با نام هسته زايي، هسته هاي لوتريم و هليم را به وجود آوردند. پس از گذشت حدود ۳۰۰ هزار سال از انفجار بزرگ الكترون ها نيز به اتم ها ملحق شدند و اتم ها را كه به طور عمده هيدروژن بود، به وجود آوردند. در اين زمان تابش از ماده جدا شد و در نتيجه در كل جهان مانعي در برابر نور وجود نداشت. به چنين تابش هايي، تابش ريزموج پس زمينه مي گويند.
با گذشت زمان منطقه هاي چگال تر مواد اطراف خود را جذب كردند و بزرگتر و متراكم شدند و به اين ترتيب ابرهاي گاز، ستارگان، كهكشان ها و ديگر ساختارهاي اخترشناسي كه امروزه قابل مشاهده است را به وجود آوردند.جزئيات مربوط به اين فرآيند به مقدار و نوع ماده مورد نظر بستگي دارد.البته بايد در نظر داشت هنگامي كه جهان را با استفاده از اين نظريه شرح مي دهيم، نبايد انفجار بزرگ را به صورت انفجاري از ماده در نظر گرفت كه به سرعت از يكديگر دور مي شوند تا فضايي از پيش تهي را پر كنند، بلكه در انفجار بزرگ چيزي كه منبسط مي شود، خود فضا است. همين انبساط است كه باعث مي شود فاصله بين هر دو نقطه دلخواهي در جهان افزايش يابد. با اين همه انبساط جهان در مقياس موضعي فعلي چنان كوچك است كه هر گونه ارتباطي بين قوانين فيزيك با انبساط با استفاده از تكنيك هاي فعلي غيرقابل اندازه گيري است.
